KR20160058064A - 수처리 장치용 필터장치 - Google Patents

수처리 장치용 필터장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160058064A
KR20160058064A KR1020150160696A KR20150160696A KR20160058064A KR 20160058064 A KR20160058064 A KR 20160058064A KR 1020150160696 A KR1020150160696 A KR 1020150160696A KR 20150160696 A KR20150160696 A KR 20150160696A KR 20160058064 A KR20160058064 A KR 20160058064A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
sheet
carbon block
filter member
present
Prior art date
Application number
KR1020150160696A
Other languages
English (en)
Inventor
장용원
김영준
박은남
정휘동
Original Assignee
주식회사 마이크로필터
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 마이크로필터 filed Critical 주식회사 마이크로필터
Publication of KR20160058064A publication Critical patent/KR20160058064A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/30Filter housing constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/12Pleated filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/30Filter housing constructions
    • B01D2201/301Details of removable closures, lids, caps, filter heads
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/004Seals, connections

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

본 발명은 수처리 장치용 필터장치에 대한 것으로서, 유입부 및 배출부가 마련된 필터 본체와; 상기 필터 본체 내부에 위치하여 상부 캡 및 하부 캡에 의하여 고정되고, 상기 상부 캡을 통하여 상기 배출부와 연결되는 소정 내부 공간이 마련되며 평평한 표면 외관을 가지는 필터 부재를 포함하고, 상기 필터 부재는 카본블럭필터와, 상기 카본블럭필터의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 나노정전시트 및 UF 시트 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것이다.

Description

수처리 장치용 필터장치{Filter device for water purifier}
본 발명은 수처리 장치용 필터장치에 관한 것이다.
일반적으로 정수기, 온수기, 냉수기, 이온수기에 수처리 장치를 포함하며, 최근에는 냉장고에도 수처리 장치를 포함하여 판매되고 있다.
이 수처리 장치는 물을 정수하기 위하여 여과 물질에 따라 복수개의 필터를 사용하는데, 예를 들면, 상기 복수개의 필터는 세디먼트 필터, 프리카본 필터, 역삼투 필터 또는 중공사막 필터, 포스트카본 필터 등을 포함할 수 있다. 이렇게 복수개의 필터를 구비해야하기 때문에 수처리 장치는 부피가 커지고 이를 설치한 정수기, 온수기, 냉수기, 이온수기도 부피가 커지게 된다. 또한, 상기 수처리 장치를 냉장고 내부에 설치할 경우 내부에 부피를 많이 차지하여 음식물 수납 공간이 줄어들거나, 냉장고 외부에 설치할 경우 냉장고 자체의 크기가 커지는 단점이 존재한다.
부피가 큰 필터 장치의 예로 한국공개특허 제2006-0099495호에 잘 나타나있다. 상기 한국공개특허 제2006-0099495호에는 세디먼트 필터, 프리카본 필터, 멤브레인 필터, 보조필터 및 세라믹 필터로 이루어진 정수기용 5중 필터가 개시되어 있다. 상기 정수기용 5중 필터는 다수개의 필터가 별개의 필터 수용부 내에 설치되어 있어 부피가 커지는 단점이 존재한다.
이러한 단점을 극복하기 위해 최근에는 수처리 장치 자체를 소형화하는 연구가 지속되고 있는 실정이다.
한국공개특허 제2006-0099495호 (공개일 2006년 9월 19일)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 필터의 소형화가 가능한 수처리 장치용 필터장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따라, 수처리 장치용 필터장치에 있어서, 유입부 및 배출부가 마련된 필터 본체와; 상기 필터 본체 내부에 위치하여 상부 캡 및 하부 캡에 의하여 고정되고, 상기 상부 캡을 통하여 상기 배출부와 연결되는 소정 내부 공간이 마련되며 평평한 표면 외관을 가지는 필터 부재를 포함하고, 상기 필터 부재는 카본블럭필터와, 상기 카본블럭필터의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 나노정전시트 및 UF 시트 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 수처리 장치용 복합시트에 의하여 달성될 수 있다.
또한, 상기 나노정전시트 및 상기 UF 시트 중 적어도 어느 하나는 한층 또는 복수 층으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 나노정전시트는 유리섬유, 셀룰로오스, 알루미나 파이버, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 UF 시트는 폴리설폰(PSF), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리비닐리덴디플루오리드(PVDF), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나로 이루어지고, 0.01 내지 0.5μm의 기공 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 카본블럭필터는 활성탄, 바인더 및 첨가제로 이루어지고, 0.5 내지 50μm의 기공 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 첨가제는 지르코늄, 산화철, 이온교환수지, 산화알루미늄, 제올라이트 및 산화티타늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 수처리 장치용 필터장치는 다양한 종류의 필터 부재가 하나의 필터 본체에 내장되고, 절곡되지 않은 평평한 표면의 외관을 갖는 필터 부재를 사용함으로써 필터를 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리 장치용 필터장치의 일 실시예를 도시하고,
도 2는 도 1의 수처리 장치용 필터장치의 분해 사시도이고,
도 3은 도 1의 필터 부재의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 필터부재의 일 실시예를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 필터부재와 크기를 비교하기 위하여 제조된 필터부재를 도시한 것이며,
도 6은 본 발명에 따른 필터부재와 유해물질제거 성능을 비교하기 위하여 제조된 필터부재를 도시한 것이다.
도 7은 실험예 3에 따른 유리잔류염소 제거성능 실험 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 포함되는 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리 장치용 복합시트의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 수처리 장치용 복합시트를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 필터 부재의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수처리 장치용 필터장치(1)는 필터 본체(10) 및 필터 부재(20)를 포함할 수 있다.
상기 필터 본체(10)에는 유입부(12) 및 배출부(14)가 형성되는 본체 캡(11)과, 필터 부재(20)를 수용하며 밑면을 가지는 원통형, 다각형 등의 형상으로 이루어질 수 있는 필터 수용부(13)로 이루어질 수 있다.
상기 유입부(12)는 원수가 유입되는 곳으로서, 유입되는 원수는 필터 부재(20)의 외부 공간(B)으로부터 내부공간(A)으로 원수가 유입되도록 한다.
상기 배출부(14)는 필터 부재(20)를 통하여 여과 또는 정수된 물이 배출되는 곳으로서, 본 발명에 따른 수처리 장치의 복합 필터(1)가 설치되는 수처리 장치의 타입에 따라 정수 탱크, 온수 탱크, 냉수 탱크 또는 직수 라인 등과 연결될 수 있다.
필터 부재(20)는 상기 필터 수용부(13)에 수용되는 것으로서, 상부 캡(21) 및 하부 캡(22)에 의하여 고정이 용이하고, 상기 상부 캡(21)을 통하여 상기 배출부(14)와 연결되는 소정 내부 공간이 마련되며, 절곡되지 않고 평평한 표면 외관을 가지는 필터층(23, 24, 25)를 포함한다.
상부 캡(21)은 상기 본체 캡(11)의 배출부(14)의 형상에 대응하는 형상을 가지며, 상기 배출부(14)의 내부 직경에 대응하는 외부 직경을 가지고 돌출되어 있어상기 배출부(14) 내에 끼워질 수 있는 캡 배출부(21a)를 포함할 수 있다.
상기 필터층(23, 24, 25)은 예를 들어, 시트 형상을 원통형 형상으로 구현하기 위하여 양말단을 핫멜트 접착, 열 접착 등의 방법으로 접착할 수 있다.
또한, 상기 필터층(23, 24, 25)은 상기 상부 캡(21)과 상기 하부 캡(23)과 맞닿는 부분(23a)이 평평하여 필터층(23, 24, 25)과 열 접착, 핫멜트 접착 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 핫멜트 접착을 수행할 수 있다. 도면에는 상기 맞닿는 부분과 관련하여 카본블럭필터(23)의 경우에만 도면부호(23a)가 표시되어 있으나, 나노정전시트(24) 및/또는 UF 시트(25)의 경우 역시 카본블럭필터(23)와 마찬가지로 상기 상부 캡(21)과 상기 하부 캡(23)과 맞닿는 부분(미도시)이 평평하여 필터층(23, 24, 25)과 열 접착, 핫멜트 접착 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 핫멜트 접착을 수행할 수 있다.
상기 필터층(23, 24, 25)은, 소정의 공간(A)이 마련되어 필터층(23, 24, 25)을 통과하여 정수된 물이 모여 상기 캡 배출부(21a) 및 배출부(14)로 이송되도록 할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 필터층(23, 24, 25)은 상기 상부 캡(21)과 상기 하부 캡(23)에 의하여 고정되는데, 본 발명에 따른 필터층(23, 24, 25)은 절곡되지 않고 평평한 표면 외관을 가지고 있어 핫멜트 접착 또는 열접착을 수행할 때 필터층(23, 24, 25)이 상기 상부 캡(21)과 상기 하부 캡(23)과 맞닿는 부분이 평평하여 상기 상부 캡(21)과 상기 하부 캡(23)과의 미접착 구간을 최소화할 수 있다.
기존에 사용되던 필터층은 절곡 형태를 이루고 있어 캡과 맞닿는 부분의 형상이 지그재그형상이어서 캡과의 접착 시 미접착 구간이 존재하여 필터층이 캡에 의하여 제대로 고정이 이루어지지 않는 불량품이 존재하는 문제점이 존재하였다. 필터층이 캡에 의하여 제대로 고정이 이루어지지 않는 경우, 필터층으로 통과하지 않은 미정수된 원수가 배출부로 바로 배출되기에 필터의 불량이 될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 필터층(23, 24, 25)은 절곡되지 않고 평평한 표면 외관을 가지고 있어 캡과 맞닿는 부분의 형상 역시 평평하기에 캡(21, 23)과의 접착 시에 미접착 구간이 최소화되어 불량률이 최소화될 수 있는 장점을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 필터부재(20)의 크기를 비교하기 위하여, 본 발명의 출원인은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 필터부재를 제조하였다.
상기 도 4에 도시한 필터부재는 본 발명에 따른 필터부재의 일 실시예로서, 카본블럭필터의 외주면을 평평한 표면 외관을 갖는 시트로 감싸는 형태로 배치하여 제조된 필터부재이다. 또한, 상기 도 5에 도시한 필터부재는 본 발명에 따른 필터부재와 크기를 비교하기 위한 대조군인 필터부재로서, 카본블럭필터의 외주면을 절곡된 표면 외관을 갖는 필터로 감싸는 형태로 배치하여 제조된 필터부재이다.
상기 도 4와 도 5에 따른 필터부재의 크기를 비교하기 위해 직경을 측정해본 결과, 도 4에 따른 필터부재의 총 직경이 40mm이고 도 5에 따른 필터부재는 60mm(카본블럭필터40mm, 절곡된 표면 외관을 갖는 필터 높이 10mm)로 나타나 도 4에 따라 제조된 필터부재의 직경이 도 5에 따라 제조된 필터부재의 직경보다 20mm 소형화되었다는 것을 알 수 있었다. 또한, 체적을 측정해본 결과, 도 4에 따른 필터부재의 체적은 200.96cm3이고, 도 5에 따른 필터부재의 체적은 452.16cm3으로 약 2.25배 소형화되었다는 것을 알 수 있었다.
따라서, 상기 필터층(23, 24, 25)이 절곡 형태가 아닌 평평한 표면 외관을 가진 필터부재를 사용할 경우, 절곡 형태의 외관을 가지는 필터부재를 사용하는 것 보다 소형화가 가능한 효과가 있다는 것을 알 수 있었다.
본 발명에 따른 필터부재(20)의 유해물질제거 성능을 비교하기 위하여, 본 발명의 출원인은 도 6에 도시한 바와 같이 필터부재를 제조하였다.
상기 도 6에 도시한 필터부재는 본 발명에 따른 필터부재(도 4참조)와 유해물질제거 성능을 비교하기 위한 대조군인 필터부재로서, 활성탄 미분이 포함되어 있으며 절곡된 표면 외관을 가지는 필터부재이다. 상기 필터부재의 직경 60mm, 높이 160mm, 체적 712.15cm3, 필터 면적 1478cm2이다.
상기 도 4와 도 6에 따른 필터부재의 유해물질제거 성능을 비교하기 위해 통수량에 따른 잔류염소 농도 실험을 실시하였다. 실험은 잔류염소 측정기(HACH, DR-5000), 자외선분광기(UV Spectrophoto meter), DPD 발색 시약법을 이용하였으며 UV의 흡광도 차이로 농도를 알아보았다. 그 결과, 통수량을 5000L까지 측정하였을 때 도 6에 따른 필터부재의 제거성능보다 도 4에 따른 필터부재가 약 56% 우수하다는 것을 알 수 있었다.
따라서, 상기 필터층(23, 24, 25)이 절곡 형태가 아닌 평평한 표면 외관을 가진 필터부재를 사용할 경우, 절곡 형태의 외관을 가지는 필터부재를 사용하는 것 보다 정수 효율이 우수한 효과가 있다는 것을 알 수 있었다.
상기 필터층(23, 24, 25)은 카본블럭필터(23)와, 상기 카본블럭필터(23)의 외부를 감싸는 형태로 배치되는 나노정전시트(24) 및 UF 시트(25) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 필터층은, 내부에 카본블럭필터(23)가 존재하고, 상기 카본블럭필터(23)의 외부를 감싸는 형태로 나노정전시트(24)로 이루어질 수 있다. 또는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 상기 필터층은, 내부에 카본블럭필터(23)가 존재하고, 상기 카본블럭필터(23)의 외부를 감싸는 형태로 UF 시트(25)가 존재할 수 있다. 또는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 상기 필터층은, 내부에 카본블럭필터(23)가 존재하고, 상기 카본블럭필터(23)의 외부를 감싸는 형태로 나노정전시트(24), 상기 나노정전시트(24)의 외부를 감싸는 형태로 UF 시트(25)가 존재할 수 있다. 이때 상기 나노정전시트(24)와 상기 UF 시트(25)의 순서는 서로 바뀔 수도 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 상기 필터층은, 내부에 카본블럭 필터(23)가 존재하고, 상기 카본블럭필터(23)의 외부를 감싸는 형태로 나노정전시트(24) 및/또는 UF 시트(25)와, 상기 나노정전시트(24)와 UF 시트(25)를 합지한 복합시트가 존재할 수 있다. 이 때, 상기 나노정전시트(24) 및/또는 UF 시트(25)와 복합시트의 순서는 서로 바뀔 수도 있다.
또한, 상기 나노정전시트(24) 및/또는 UF 시트(25)와 상기 복합시트는 한층 또는 복수 층으로 이루어질 수 있다. 상기 시트가 복수 층으로 이루어지는 경우, 층이 많아질 수록 정수 효율이 향상되는데, 나노정전시트(24)의 경우 층이 많아질 수록 정전능력이 증대될 수 있다. 또는 나노정전시트(24) 및 UF 시트(25) 중 적어도 하나 이상으로 이루어지는 시트의 경우 층이 많아질수록 입자성 물질 및 미생물을 효과적으로 제거할 수 있다.
상기 카본블럭필터(23)는 활성탄, 바인더 및 첨가제로 이루어질 수 있으며, 기공 크기는 0.5 내지 50㎛일 수 있다. 상기 카본블럭필터(23) 전체에 대하여 활성탄은 60 내지 80 중량%, 바인더는 20 내지 30 중량% 및 첨가제는 잔량의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 활성탄은 카본블럭필터(23)로 사용할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 바인더는 에틸렌비닐아세테이트, 극초고분자량폴리에틸렌(Ultra High Molecular Weight Polyethylene, UHMWPE), 초고분자량폴리에틸렌(Very High Molecular Weight Polyethylene, VHMWPE), 고밀도폴리에틸렌(high-density polyethylene, HDPE), 로우 어브레이시브 폴리에틸렌(Low Abrasive Polyethylene, LAPE) 등의 폴리에틸렌 수지 및 나일론 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 첨가제는 이온교환수지, 규석분(silica stone), 지르코늄(zirconium), 게르마늄(germanium), 규조토(diatomite), 니켈(nickel), 녹주석(beryl), 탄산나트륨(sodium carbonate), 탄산칼슘(calcium carbonate), 탄타륨(tantalum), 레피도라이트(lepidolite), 망간(manganese), 마그네슘 분말(magnesium powder), 마이카(mica), 제올라이트(zeolite), 산화마그네슘(magnesium oxide), 산화알루미늄(aluminum oxide), 산화티타늄(titanium oxide), 산화칼슘(calcium oxide), 셀레늄(selenium), 산화동(copper oxide) 및 산화철(iron oxide) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 지르코늄(zirconium), 산화철(iron oxide), 이온교환수지, 산화알루미늄(aluminum oxide), 제올라이트(zeolite) 및 산화티타늄(titanium oxide) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제올라이트는 수Å 내지 수㎛ 크기의 미세 기공을 지닌 광석으로서, 마그네슘이 물과 반응하여 수산화마그네슘{Mg(OH)2}과 수소(H2)를 생성하며, 생성된 수산화마그네슘은 제올라이트의 미세 기공에 의해 물에 용해되지 않으며, 수산화마그네슘은 다시 마그네슘과 결합하여 산화마그네슘{MgO}과 수소를 생성한다. 여기서, 수산화마그네슘이 물에 용해되지 않으므로 물이 혼탁해지는 것을 방지할 수 있다.
상기 나노정전시트(24)는 유리섬유, 셀룰로오스, 알루미나 파이버, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 나노정전시트(24)는 용융방사, 습식방사, 건식방사, 전기방사 등을 이용하여 제조될 수 있다.
상기 UF 시트(25)는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌-트라이클로로플루오로에틸렌, 폴리설폰(PSF), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리비닐리덴디플루오리드(PVDF) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 폴리설폰(PSF), 폴리에테르설폰(PES), 폴리비닐리덴디플루오리드(PVDF), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 UF 시트(25)의 기공 크기는 0.01 내지 0.5㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.3μm일 수 있고, 가장 바람직하게는 0.01 내지 0.1㎛일 수 있다. 상기 0.01 ㎛ 이하 또는 0.1㎛ 이상의 기공을 갖는 UF 시트를 사용할 경우 정수 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명의 나노정전시트(24) 및/또는 UF 시트(25)는 유입부(12)로 유입되는 원수 중에서 함유된 각종 세균(E. Coli, Staphyllo Coccus등), 바이러스, 시스트(포낭) 등의 미생물 및 입자상 물질을 제거하는 기능을 할 수 있으며, 본 발명의 카본블럭필터(23)는 원수 중에서 함유된 납, 비소 등의 중금속과 같은 유해물질, 유기물 등을 제거하는 기능을 가진다.
따라서, 하나의 필터 부재(20)에 포함되는 카본블럭필터(23)와; 나노정전시트(24) 및 UF 시트(25) 중 어느 하나를 포함하여 상기의 기능을 동시에 수행 가능하여 정수 효율이 우수한 장점이 있다.
본 발명에 따른, 수처리 장치용 필터장치에서 원수가 정수되는 단계는
1단계 : 유입부(12)를 통해 원수가 유입되어 필터 부재(20)의 외부 공간(B)으로 들어가는 단계; 및
2단계 : 상기 외부 공간(B)으로 들어온 원수가 상기 필터 부재(20)의 필터층(23, 24, 25)을 통과하여 여과되면서 내부 공간(A)과 연결된 배출구(13)로 배출되는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 1단계에서 유입된 원수는 1차 단계로 나노정전시트(24), UF 시트(25) 및 이들을 합지한 복합시트(26) 중 적어도 하나를 통해 여과되고, 2차 단계로 카본블럭필터(23)를 통해 여과되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 하나의 필터 부재(20)에서 원수가 1차 및 2차 단계를 거쳐 여과되어 정수 효율이 향상된 효과가 있으며, 상기 나노정전시트(24) 및 UF 시트(25) 중 적어도 어느 하나로 이루어진 시트에서 여과된 원수를 카본블럭필터(23)에서 여과함으로써 상기 카본블럭필터(23)의 막힘 현상이 감소되어 필터의 수명을 연장할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1
압출방식을 통하여 제조된 카본블럭필터의 외주면을 평평한 표면 외관을 가지는 나노정전시트와 UF 시트를 합지한 복합시트로 감싸는 필터 부재(도 4 참조)를 필터 본체 내부에 삽입하여 상부 캡 및 하부 캡으로 고정시켰다. 여기서, 상기 필터 본체는 유입부 및 배출부를 구비하고 있으며 나노정전시트는 폴리프로필렌(PP)이고 UF 시트는 폴리설폰(도레이케미컬社, OLBIO CUT 2006 V(UF)와 V“(PP MB)에 적용된 제품)으로 이루어진 것을 이용하였다.
상기 필터 장치는 유입부를 통해 원수가 유입되어 나노정전시트를 통해 여과되고, 이후 카본블럭필터를 통해 여과된다.
비교예 1
본 발명의 출원인은 상기 실시예 1에서 사용된 카본블럭필터의 외주면을 절곡된 표면 외관을 가지는 필터로 감싸는 필터 부재를 제조하였다.(도 5 참조)
실험예 1
필터부재의 크기를 비교하기 위하여 크기 비교 실험을 실시하였다.
상기 크기 비교 실험을 위하여 실시예 1 및 비교예 1에 따른 필터 부재의 직경, 길이, 체적 및 필터 면적을 측정하였다.
측정된 결과값을 표 1에 나타내었다.
실시예 1 비교예 1
직경(mm) 40 60
길이(mm) 160 160
체적(cm3) 200.96 452.16
필터 면적(cm2) 402 640
표 1, 도 4 및 도 5를 살펴보면, 비교예 1은 카본블럭필터의 직경이 40mm이고, 외부 필터 절곡 높이가 10mm로 총 직경이 60mm를 가진 필터부재이나, 실시예 1의 총 직경은 40mm로 비교예 1보다 직경이 20mm 작았고,
실시예 1은 비교예 1 보다 체적이 약 2.25배 작았다.
따라서, 카본블럭필터의 외주면을 절곡된 표면 외관을 가지는 필터로 감싸는 필터부재를 이용하였을 때보다 본 발명에 따라 카본블럭필터의 외주면을 평평한 표면 외관을 가지는 복합시트로 감싸는 필터 부재를 이용하였을 때 더 소형화가 가능한 효과를 가지는 것을 알 수 있었다.
실험예 2
본 발명에 따른 미생물 제거능을 확인하기 위하여 대장균군(E.coil ; ATCC 25922)의 살균 실험을 실시하였다.
상기 살균 실험을 위하여 실시예 1과 대조군으로서 도레이 케미칼社의 OLBIO 제품으로 절곡된 표면 외관을 가지는 필터부재를 이용하였다. 상기 대조군의 직경은 40mm이고, 필터의 절곡 높이는 10mm이었다.
실시예 1과 대조군의 대장균군(E.coil ; ATCC 25922)의 살균 실험은 국내 공인기관(한국환경수도연구원)에서 의뢰하여 진행한 것으로서,
수압 60Psi에서 2L/min으로 대장균군을 포함하는 원수를 통수하여 통수량 시점에서 원수와 정수의 균수를 비교하여 대장균군의 제거율 값을 측정하였다.
상기 대장균군의 제거율은 NSF 231 테스트 규격을 인용하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
통수량(L) 실시예 1 대조군
0(초기) 99.9999 94.7620
100 99.9999 89.5238
1000 99.9998 97.6470
표 2를 살펴보면, 통수량이 증가할수록 평평한 표면의 복합시트를 포함하는 필터부재가 절곡형상 필터를 포함하는 필터부재보다 대장균군(E.coli ; ATCC 25922)의 제거율이 높은 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명에 따른 실시예 1과 같이 카본블럭필터의 외주면을 평평한 표면 외관을 가지는 복합시트로 감싸 형성된 필터부재는 기존의 필터보다 미생물 제거 효율이 우수한 것으로 나타났다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 필터부재를 제조하되, 직경 60mm, 높이 336mm, 체적 712.15cm3, 필터 면적 633cm2으로 변경하여 제조하였다.
비교예 2
본 발명의 출원인은 활성탄 미분이 포함되며 절곡된 표면 외관을 가지는 필터부재를 제조하였다.(도 6 참조)
상기 활성탄 미분이 포함되며 절곡된 표면 외관을 가지는 필터부재는 현재 국내, 국외에서 이미 출시된 제품이다.
상기 필터부재는 직경 60mm, 높이 160mm, 체적 712.15cm3, 필터 면적 1478cm2이다.
실험예 3
본 발명에 따른 필터부재의 유리잔류염소 제거 성능을 알아보고자한다.
유리잔류염소 제거성능을 알아보기 위하여 실시예 2와 비교예 2의 필터부재의 통수량에 따른 유리잔류염소 농도를 비교하였다.
본 실험의 유리잔류염소 농도 측정을 위해 잔류염소 측정기(HACH, DR-5000), 자외선분광기(UV Spectrophoto meter), DPD 발색시약법을 이용하여 UV의 흡광도 차이로 농도를 표시하는 장치를 사용하였다.
실시예 2와 비교예 2의 유리잔류염소 제거성능 실험 결과를 도 7에 그래프로 나타내었으며, 도 7의 그래프를 표 3에 나타내었다.
통수량(L) 실시예 2 비교예 2
0(초기) 99.05 99.54
1000 98.97 98.91
10000 98.45 98.43
21000 98.49 95.19
31000 98.45 76.28
41000 97.03 62.43
50000 95.41 53.70
표 3 을 살펴보면, 원수를 50000L까지 증가시켜 통수하였을 때 평평한 표면의 복합시트를 포함하는 필터부재가 절곡형상 필터를 포함하는 필터부재보다 유리잔류염소 제거율이 약 56% 더 우수한 효율을 나타내는 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명에 따른 실시예 1과 같이 카본블럭필터의 외주면을 평평한 표면 외관을 가진 복합시트로 감싸 형성된 필터부재를 사용할 경우, 기존의 활성탄 미분이 포함된 절곡 형상의 필터부재보다 유리잔류염소 제거 효율이 우수한 것으로 나타났다.
10: 필터 본체 11: 본체 캡
12: 유입부 13: 필터 수용부
14: 배출부
20: 필터 부재
21: 상부 캡 21a: 캡 배출부
22: 하부 캡 23: 카본블럭필터
24: 나노정전시트 25: UF 시트
26: 복합시트
A: 내부공간
B: 외부공간

Claims (6)

  1. 수처리 장치용 필터장치에 있어서,
    유입부(12) 및 배출부(14)가 마련된 필터 본체(10)와;
    상기 필터 본체(10) 내부에 위치하여 상부 캡(21) 및 하부 캡(22)에 의하여 고정되고, 상기 상부 캡(21)을 통하여 상기 배출부(14)와 연결되는 소정 내부 공간이 마련되며 평평한 표면 외관을 가지는 필터 부재(20)를 포함하고,
    상기 필터 부재(20)는 카본블럭필터(23)와, 상기 카본블럭필터(23)의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 나노정전시트(24) 및 UF 시트(25) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 수처리 장치용 필터장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 나노정전시트(24) 및 상기 UF 시트(25) 중 적어도 어느 하나는 한층 또는 복수 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 장치용 필터장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 나노정전시트(24)는 유리섬유, 셀룰로오스, 알루미나 파이버, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 장치용 필터장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 UF 시트(25)는 폴리설폰(PSF), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리비닐리덴디플루오리드(PVDF), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나로 이루어지고, 0.01 내지 0.5μm의 기공 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 수처리 장치용 필터장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 카본블럭필터(23)는 활성탄, 바인더 및 첨가제로 이루어지고, 0.5 내지 50μm의 기공 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 수처리 장치용 필터장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 첨가제는 지르코늄, 산화철, 이온교환수지, 산화알루미늄, 제올라이트 및 산화티타늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치용 필터장치.
KR1020150160696A 2014-11-14 2015-11-16 수처리 장치용 필터장치 KR20160058064A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140158841 2014-11-14
KR1020140158841 2014-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160058064A true KR20160058064A (ko) 2016-05-24

Family

ID=56114053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150160696A KR20160058064A (ko) 2014-11-14 2015-11-16 수처리 장치용 필터장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160058064A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180003923A (ko) * 2016-07-01 2018-01-10 주식회사 교원 활성탄을 이용한 정수용 다기능 복합 필터
KR102012267B1 (ko) 2019-06-18 2019-08-20 (주)케이에스피 코어구조를 통해 바이러스 제거기능을 가진 고성능 대용량 정수기 필터
KR102149422B1 (ko) * 2020-01-23 2020-09-01 (주)한독크린텍 기능성 카본블럭 필터 및 이의 제조방법
CN113620455A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 Lg电子株式会社 水净化装置用过滤器以及包含该过滤器的水净化装置
KR20230144185A (ko) 2022-04-07 2023-10-16 에스엔에스필텍(주) Ds 카본 필터 구성요소의 제조방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180003923A (ko) * 2016-07-01 2018-01-10 주식회사 교원 활성탄을 이용한 정수용 다기능 복합 필터
KR102012267B1 (ko) 2019-06-18 2019-08-20 (주)케이에스피 코어구조를 통해 바이러스 제거기능을 가진 고성능 대용량 정수기 필터
KR102149422B1 (ko) * 2020-01-23 2020-09-01 (주)한독크린텍 기능성 카본블럭 필터 및 이의 제조방법
CN113620455A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 Lg电子株式会社 水净化装置用过滤器以及包含该过滤器的水净化装置
EP3907191A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-10 LG Electronics Inc. Filter for water-purification device and water-purification device including the same
AU2021202838B2 (en) * 2020-05-06 2023-05-11 Lg Electronics Inc. Filter for water-purification device and water-purification device including the same
US11780748B2 (en) 2020-05-06 2023-10-10 Lg Electronics Inc. Filter for water-purification device and water-purification device including the same
KR20230144185A (ko) 2022-04-07 2023-10-16 에스엔에스필텍(주) Ds 카본 필터 구성요소의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160058064A (ko) 수처리 장치용 필터장치
JP5807258B2 (ja) 浄水器
US20080087596A1 (en) Universal water purifier unit assembly device
US20050035041A1 (en) Hollow fiber membrane filters in various containers
US20150101987A1 (en) Stacked plate-shaped composite membrane cartridge
WO2016138151A1 (en) Multi-layered composite filter media and pleated filter element constructed therefrom
US10723636B2 (en) Purification device and purification method for water utilizing filter cartridges
CN105236640B (zh) 复合滤芯和碳棒的制作方法
CN201441889U (zh) 便携式超滤水处理组件
TWI549734B (zh) 淨水濾心、淨水器以及濾材
CN105565425B (zh) 复合滤芯和具有复合滤芯的净水设备
US20040118779A1 (en) Unitary water filter assembly for removal of chemical and microbiological contaminants
KR102263140B1 (ko) 필터 시스템
CN103910452A (zh) 一种集约型净水器
ES2295902T3 (es) Elemento filtrante ceramico para purificar agua.
KR102012267B1 (ko) 코어구조를 통해 바이러스 제거기능을 가진 고성능 대용량 정수기 필터
TWI396662B (zh) 淨水濾心以及淨水器
JP6182819B2 (ja) 浄水カートリッジ、浄水器
KR20180003923A (ko) 활성탄을 이용한 정수용 다기능 복합 필터
RU83941U1 (ru) Картридж для очистки жидкости (варианты)
CN202136921U (zh) 滤水器
JP5147021B2 (ja) 浄水器
CN110304749A (zh) 一种组合式净水滤芯
JP2005000768A (ja) 浄水カートリッジ
KR20090013556A (ko) 고탁도 필터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application